多线程中条件变量使用的深入剖析

最新推荐文章于 2025-03-28 17:14:48 发布

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#条件变量 #互斥锁 #多线程

本文详细解析了多线程中条件变量的工作原理，指出在`pthread_cond_wait`时线程会释放互斥锁，避免死锁，并探讨了互斥锁在保护临界区和防止惊群现象中的作用。此外，还强调了条件变量使用`while`循环判断条件的必要性，以确保在条件满足时再执行后续操作。

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参考博客：https://blog.youkuaiyun.com/xmm12508/article/details/80977491

之前一直以为条件变量在pthread_cond_wait时会一直持有互斥量，后来看到陈硕的书上的例子，发现如果是这样会很容易造成死锁，因此才考虑到是自己想错了，于是在网上搜索了资料终于弄明白了是怎么回事

第一点：条件变量在pthread_cond_wait状态不持有互斥锁

条件变量进入pthread_cond_wait可分为三个步骤：

pthread_cond_wait(&cond, &cmutex)=

    {
    1、pthread_mutex_unlock(&cmutex);

    2、 pthread_cond_wait();等待唤醒，唤醒后再加锁，这样通知条件变量的语句才有机会加锁

    3、pthread_mutex_lock(&cmutex);

    }

可以看出，进入wait状态时，会首先释放互斥锁，之后线程阻塞等待唤醒，释放了锁使得唤醒条件变量的线程有机会加锁执行。在这种情况下，我们可以想到该线程释放锁之后，如果没有线程抢占并发送信号激活条件变量，其他消费者线程（与本线程功能一样）就会抢占锁，也会进入wait状态，这样如果长时间没有激活条件变量的信号，就会有多个线程处于被激活状态。这样一个信号到来就会使这多个进程抢占资源产生竞争。

第二点：互斥锁的作用

与条件变量配套使用的互斥锁作用有很多，首先互斥锁保护了queue变量的临界区，看下面代码可以知道，lock加锁解锁中间就是queue的临界区。